碩博課題組合作高效篩選具有抗腫瘤活性的化合物

　　近期，Cell出版社子刊iScience發表了中科院上海藥物所張翱課題組和陸曉杰課題組協作完成的基于C–N鍵切斷構建多樣性碳雜鍵的最新科研成果。

　　碳雜鍵（如C–O、C–N、C–S、C–Se、C–Si、C–Ge、C–Sn等）是有機分子中最常見的化學鍵，其構建和切斷是合成天然產物、藥物分子、功能材料等的重要步驟，也是進一步官能團轉化的關鍵。迄今為止，構建多樣性碳雜鍵的方法通常是以芳基鹵代物和雜原子親核試劑為底物，在過渡金屬催化條件下的交叉偶聯反應。但該方法存在條件苛刻、底物需預官能團化、過渡金屬殘留等多種問題，在醫藥工業等諸多領域的應用存在一定限制。

　　上海藥物所張翱課題組圍繞高效構建碳雜鍵的新方法開展了多年研究，先后實現了基于惰性C–H鍵活化構建芳環間位碳氮鍵（J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 8470.； ACS Catalysis, 2016, 6, 769.； Org. Lett., 2017, 19, 3199.）以及基于芳香胺底物高效構建碳氧鍵（Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 3641.）等新反應。

　　在此基礎上，課題組進一步拓展了芳基季銨鹽為底物的新化學反應空間，在極溫和的條件下實現了無過渡金屬催化的多樣性碳雜鍵（C–S、C–Se、C–Si、C–Ge、C–Sn、C–N）快速高效構建。這一方法條件溫和，不僅能用于活性天然產物和藥物分子的后期結構修飾，還能用于通過藥物Click反應構建熒光探針分子，高選擇性識別并標記（高）半胱氨酸，可用于體內特定生物過程的檢測。

　　最后，通過與陸曉杰課題組合作，成功地把該方法應用到了DNA兼容的官能團化反應中，并實現了DNA編碼化合物庫的建立。目前已從DEL庫中高效篩選出了具有抗腫瘤活性的化合物，后續研究工作正在進行中。

　　該研究工作是在張翱課題組博士后王東宇和陸曉杰課題組碩士生溫馨共同努力下完成的，王東宇為論文第一作者（iScience, 2019, 15, 307-315； https://www.cell.com/iscience/pdf/S2589-0042(19)30135-X.pdf）。該研究工作得到了藥物所分析化學研究室周虎研究員及其課題組孟乾博士的支持。該項目在國家自然科學基金委、科技部、中科院、上海市科委等項目資助下完成的。

基于芳基季銨鹽構建多樣性碳雜鍵的反應及其應用研究